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01接口实验报告


微型计算机技术与应用实验报告

院 (系) : 专 班 学 学 业: 级: 生: 号:

计算机科学与工程学院 软件工程 080607 岳蕾 080607120

2010 年 12 月

目录
实验一 系统认知------------------------------------------------------------------------------------------- 1 一、 实验目的 --------------------------------------------------------------------------------------- 1 二、 实验内容 --------------------------------------------------------------------------------------- 1 三、 程序清单 --------------------------------------------------------------------------------------- 1 四、 实验要求 --------------------------------------------------------------------------------------- 2 五、 思考 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 2 六、 实验记录 --------------------------------------------------------------------------------------- 3 实验二 分支程序设计 ------------------------------------------------------------------------------------ 3 一、 实验目的 --------------------------------------------------------------------------------------- 3 二、 实验内容 --------------------------------------------------------------------------------------- 3 三、 程序清单 --------------------------------------------------------------------------------------- 3 四、 实验要求 --------------------------------------------------------------------------------------- 4 实验三 循环程序设计 ------------------------------------------------------------------------------------ 6 一、 实验目的 --------------------------------------------------------------------------------------- 6 二、 实验内容 --------------------------------------------------------------------------------------- 6 三、 程序清单 --------------------------------------------------------------------------------------- 6 实验四 基本 IO 口扩展实验 ------------------------------------------------------------------------------- 9 一 . 实验目的 ------------------------------------------------------------------------------------------- 9 二 . 实验内容说明 --------------------------------------------------------------------------------------- 9 三 . 实验原理图 ------------------------------------------------------------------------------------------ 9 四 . 实验步骤 --------------------------------------------------------------------------------------------- 9 五 . 源程序 --------------------------------------------------------------------------------------------- - 10 六 .实验要求-------------------------------------------------------------------------------------------- - 11 七 .关于端口地址的获得 ---------------------------------------------------------------------------- - 11 八.实验心得 ------------------------------------------------------------------------------------------- - 11 实验五 可编程并行接口 8255 的应用(一) ----------------------------------------------------- - 11 一. 实验目的-------------------------------------------------------------------------------------------- - 11 二. 实验内容-------------------------------------------------------------------------------------------- - 11 三. 源程序----------------------------------------------------------------------------------------------- - 12 四. 实验要求 ----------------------------------------------------------------------------------------- - 14 五.实验心得 ------------------------------------------------------------------------------------------- - 15 实验六 可编程并行接口 8255 的应用(二) ------------------------------------------------------- - 15 一 . 实验目的 ------------------------------------------------------------------------------------------ - 15 二 .实验内容-------------------------------------------------------------------------------------------- - 15 三 .硬件连线-------------------------------------------------------------------------------------------- - 15 四. 程序流程图 ---------------------------------------------------------------------------------------- - 16 五 .实验要求-------------------------------------------------------------------------------------------- - 16 六. 心得体会 ------------------------------------------------------------------------------------------ - 17 硬件实验总结 ------------------------------------------------------------------------------------------------- - 17 -

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实验一

系统认知

一、 实验目的 学习掌握利用 QTH-2008PCI 连机软件调试汇编程序。 二、 实验内容 程序 1:在数据段中定义 5 个数,求这 5 个数的和,并将结果存放到 AX 寄 存器中(或内存 SUM 中) 。 程序 2:从键盘接受任意字符,若是小写则转换为大写输出,否则原样输出。 三、 程序清单 DATAS BUF SUM DATAS CODES SEGMENT DB DB ENDS SEGMENT ASSUME START: MOV MOV MOV MOV MOV CLC AGAIN: ADD ADC INC LOOP MOV MOV INT CODES CODES ENDS END START SEGMENT
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3 , 4, 5, 6, 7 2 DUP(?)

DS:DATAS, CS:CODES AX, DATAS DS, AX SI, CX, 5 AX, 0 0 ;

AL, BUF[SI] AH, 0 SI AGAIN SUM ,AX AX, 21H 4C00H ; ;

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ASSUME START: NOP MOV INT …… MOV MOV INT JMP

CS:CODES

AH,01H 21H ; 从键盘接收任意字符放在 AL DL,AL AH,02H 21H ; 将 DL 中 ASCII 码输出至屏幕 START

PRINT:

CODES 四、

ENDS END START 实验要求

1、利用实验箱开发软件调试程序。 编辑(EDIT) 、宏汇编(MASM)、链接(LINK)、调试执行(Debug) 2、分析功能。 分析说明例子程序的功能:完成什么功能?执行结果是什么?并对源程 序进行标注以及画出源程序流程框图。 3、调试执行。 (具体可参看“Debug 命令介绍”文件)

利用 DEBUG 调试命令进行调试,要求用到:U(反汇编) ,R(修改寄存器 的内容) ,D(显示内存单元) ,E(修改内存单元)命令。 T(单步执行),G(设断点执行)和 G(连须执行)。记录下每执行一条 T 命令 后的运行结果,写在实验报告“调试步骤及结果分析”中。 4、上级操作要熟练。 五、 思考 1.软件调试“四部曲“是什么? 编辑(edit) ,宏汇编(masm),链接(link),调试(debug) 2.执行程序有哪三种方法? 顺序,循环,条件 3.最后两条指令 MOV AX,4C00H 和 INT 21H 的功能是什么? INT 21H 调用了系统中断 MOV AX,4C00H 其实起作用的就是 AH=4CH,意思就是调用 INT 21H 的 4CH 号中断,该中断就是安全退出程序。 其实这句等价于 MOV AH,4CH INT 21H
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六、 实验记录 5、执行 U(反汇编)命令

2、执行 R(显示寄存器的内容)和 R(修改寄存器的内容)命令

3﹑执行 D(显示内存单元)命令和 E(修改内存单元)

七.心得体会 此次试验使我理解了调试程序的方法,了解 Debug 命令,保存文件的路 径非常重要:必须保存在 D 盘,命名不能使用汉字。

实验二

分支程序设计

一、 实验目的 掌握分支程序设计的方法。 二、 实验内容 程序 1:符号函数 SGN(X)的实现。 三、 程序清单 DATAS SEGMENT XVAR DW 3A2BH
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SGN DATAS CODES

DW

? ENDS SEGMENT ASSUME CS:CODES, DS:DATAS AX, DS, AX, AX, DATAS AX XVAR 0 NEXT1 AX, JMP 0FFFFH DONE NEXT2 AX, DONE AX,1 ; 0 ; ; ;

START:

MOV MOV MOV CMP JGE

MINUS: MOV

NEXT1: ZERO:

JG MOV JMP

NEXT2:

MOV

;-------------------------------------------------------DONE: MOV MOV INT CODES ENDS END START SGN, AX

AX,4C00H 21H

给变量 X 一个负数、0 或正数,看运算结果。 四、 实验要求 1、利用实验箱连机软件调试程序。 2、对源程序进行标注,并画出流程图。 3、利用 DEBUG 调试方法进行调试,要求用到,U(反汇编) ,T(单步),G(断 点执行) ,G(连须执行), D(显示内存单元) ,E(修改内存单元)命令,R (显示寄存器的内容) 。记录下每执行一条 T 命令后的运行结果,写在实验 报告“调试步骤及结果分析”中。 4、用 Turbo Debugger 界面,进行程序的调试。 五,实验记录 1、执行 U(反汇编)命令

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2、找出断点的地址,然后断点执行(G)以及显示内存单元内容(D)

3、修改内存单元 1428:0000 和 1428:0001 的内容,都改为 00; 修改 IP 的值为 0000,确保程序从头开始执行;然后断点执行; 最后显示内存单元的内容。

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5、修改内存单元 1428:0000 和 1428:0001 的内容,分别改为 11 和 89; 修改 IP 的值为 0000,确保程序从头开始执行;然后断点执行; 最后显示内存单元的内容。

六、思考 1、 XVAR 是多少位数? 答:16 位 2、 本程序里有几个条件转移指令?实现了几个分支? 答:两条,分别是:JGE NEXT1 七.实验心得
通过本次实验理解了程序的分支执行过程,G 代表断点执行且熟悉了断点执行的命令。

JG NEXT2

实现了三个分支

实验三

循环程序设计

一、 实验目的 掌握循环程序设计的方法。 二、 实验内容 程序 1:在数据段以 NUMBER 为首地址,存放有 10 个无符号数,求其最 大数放到 MAX 单元中。 数据段的十个数:01H,11H,22H,33H,44H,55H,66H,77H,88H,99H 三、 程序清单 DATAS SEGMENT NUMBER DB 01H,11H,22H,33H,44H,55H,66H,77H,88H,99H MAX DB ? DATAS ENDS CODES SEGMENT ASSUME CS:CODES,DS:DATAS START: MOV AX, DATAS MOV DS, AX ; LEA SI, NUMBER LEA DI, MAX MOV CX, 10 ;-----------------------------------------------------------------MOV AL, [SI] INC SI
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DEC CX AGAIN: CMP AL,[SI] JA NEXT MOV AL,[SI] NEXT: INC SI LOOP AGAIN RESULT: NOP MOV [DI], AL ;存结果 ;-----------------------------------------------------------------MOV DL, AL ADD DL, 30H MOV AH, 02H INT 21H ; MOV AX, 4C00H ; INT 21H CODES ENDS END START 四、 实验要求 6、利用实验箱开发软件调试程序。 编辑(EDIT) 、宏汇编(MASM)、链接(LINK)、调试执行(Debug) 7、分析功能。 分析说明例子程序的功能:完成什么功能?执行结果是什么?并对源程 序进行标注。 8、 调试执行。求出结果,并记录。 9、 程序调试通过后,进行变化。 五.实验记录 1﹑反汇编

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2、根据反汇编的结果确定断点的地址,然后断点执行,显示内存

3、将 AGAIN 的第二条语句 JA

NEXT

中的 JA 改为 JB,然后执行以上 1、2

4、将 AGAIN 的第二条语句 JA

NEXT

中的 JA 改为 JG,然后执行以上 1、2

5、将 AGAIN 的第二条语句 JA

NEXT

中的 JA 改为 JL,然后执行以上 1、2

六.思考 1.循环程序的 3+1 结构是什么? 答:循环初始化部分——初始化循环控制变量、循环体所用到变量; 循环体部分——循环结构的主体; 循环控制部分——程序执行的控制转移。 结果处理
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2.改成求无符号数最小值,如何实现?结果是多少?改成求带符号数最大 值、最小值呢? 答:将此句命令 JA NEXT 改为 Jb NEXT. 结果是:01h 将此句命令 JA NEXT 改为 Jg NEXT. 结果是:77h 将此句命令 JA NEXT 改为 Jl NEXT. 结果是:88h 3.初始化指令段能够被执行几次?善后存结果段呢? 答:各一次 七. 心得体会 通过此次实验理解了循环指令的用法和循环程序设计方法以及条件转 移指令。在老师的提问下,理解了理解循环程序的各条指令。 1.loop 的功能是:①执行时 cx 减一 ②判断 cx 是否为 0,如果为 0,跳出循环, 不为 0,继续循环 2.条件转移指令:
无符号数最大:JA;无符号数最小:JB;带符号数最大:JG;带符号数最大:JL

实验四 基本 IO 口扩展实验
一 . 实验目的 了解 TTL 芯片扩展简单 I/O 口的方法,掌握数据输入输出程序编制的方法。 二 . 实验内容说明 74LS244 是一种三态输出的 8 总线缓冲驱动器,无锁存功能,当 G 为低电平 时,Ai 信号传送到 Yi,当为高电平时,Yi 处于禁止高阻状态。 74LS273 是一种 8D 触发器, CLR 为高电平且 CLK 端电平正跳变时, 当 D0——D7 端数据被锁存到 8D 触发器中。 本实验利用 74LS244 作为输入口,读取开关状态,并将此状态通过 74LS273 驱动发光二极管显示出来。 三 . 实验原理图

四 . 实验步骤 做硬件实验特别注意:不允许带电插拔! 做硬件实验特别注意:不允许带电插拔!! ! 带电插线或者拔线会造成烧芯片、烧板子的严重后果。 带电插线或者拔线会造成烧芯片、烧板子的严重后果。
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必须确保在试验箱没有插扁平电缆和没有插电源线的情况下, 必须确保在试验箱没有插扁平电缆和没有插电源线的情况下, 才能进 行连线。 行连线。 线连好后,首先要关掉主机。 2、 线连好后,首先要关掉主机。并在试验箱没有接电源线的情况下去连 接扁平电缆。 接扁平电缆。 硬件测试没有通过。仍然是先关掉主机,再关掉试验箱电源。 3、 硬件测试没有通过。仍然是先关掉主机,再关掉试验箱电源。在认真 检查无误以后 才能改线。 误以后, 检查无误以后,才能改线。 和以后的硬件实验必须遵守的三原则。切记! 这是实验 4 和以后的硬件实验必须遵守的三原则。切记!! ! (1) 实验连线: 74LS 244 的 CS——ISA 总线接口模块的 IOY0。Y7—Y0——开关 K8—K1。 74LS 273 的 CS——ISA 总线接口模块的 IOY2。Q7—Q0——发光二极管 L8—L1。 该模块的 WR、RD 分别连到 ISA 总线接口模块的 IOWR、IORD。 该模块的数据线(AD0~AD7)、地址线(A0~A7)分别连到 ISA 总线接 口模块的数据(LAD0~LAD7)、地址线(LA0~LA7)。 (2) 运行程序:IO.ASM (3) 拨动开关,观察发光二极管的变化。

1、

扩展 I/O 口连线图 五 . 源程序 IO.ASM CODES START: SEGMENT ASSUME CS: CODES MOV DX,c800h IN AL,DX MOV DX,c840h OUT DX,AL JMP START MOV AX,4C00H INT 21H
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EXIT:

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ENDS END START 六 .实验要求 1. 希望达到开关拨上、对应灯亮,开关拨下、对应灯灭的效果,应怎样修改软 件。 七 .关于端口地址的获得 1、获得的方法 方法 1:控制面板→ 系统 → 硬件 → 设备管理器 → QTH-2008PCI 实验 仪 → 双击 QTH-2008PCI-C → 资源 → 输入/输出范围 第二组 I/O 地址。 方法 2:在开发环境下,WINXP 实验程序目录→获取 PNP 设备配置资源→第 二组 I/O 地址。 (比如 C400H) 2、说明: 则 IOY0 代表的端口地址为=C400H 同时 IOY2 代表的端口地址为=C440H。其余类推。 例:第二组 输入/输出范围 为 C400-C4FF,意味 IOY0 的地址从 0C400H 开始,对应 0C400H~0C41FH。以此类推: IOY2 的地址从 0C440H 开始,对应 0C440H~0C45FH 3、硬件测试: 硬件连接好了以后,可以利用开发软件自带的程序测试硬件连好没有。方法 见下图。 4、自己软件: 一旦硬件测试没有通过,立刻想起硬件实验三原则。 若硬件测试通过了,使用自己编写的软件继续调试。 八.实验心得 做硬件实验,必须要遵守响应的禁忌。首先获得自己端口地址:在开发环境 下,WINXP 实验程序目录→获取 PNP 设备配置资源→第二组 I/O 地址。 (比如 C400H) 。实验中操作过程无误,灯却不亮,经反复检查实验,是灯已经损坏。

CODES

实验五

的应用( 可编程并行接口 8255 的应用(一)

一. 实验目的 了解可编程并行接口芯片 8255 的内部结构、工作方式、初始化编程及应用。 二. 实验内容 流水灯实验(利用 8255 的 A 口和 B 口, 循环点亮发光二极管 L1~L8 以及 L9~L16) (1)实验连线 该模块的 WR、RD 分别连到 ISA 总线接口模块的 IOWR、IORD。 该模块的数据线(AD0~AD7) 、地址线(A0~A7)分别连到 ISA 总线 接口模块的数据线(LAD0~LAD7) 、地址线(LA0~LA7) 。 8255 模块选通线 CE 连到 ISA 总线接口模块的 IOY0。 8255 的 PA0~PA7 连到发光二极管的 L1~L8。 8255 的 PB0~PB7 连到发光二极管的 L9~L16。

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(2) 实验初步要求: 分析注释源程序。 总结出实验步骤。 描述实验现象。 若让灯的显示速度放慢,应修改程序的那个地方。 三. 源程序 ;数据段的定义 MY_DATA P8255_A P8255_B P8255_C P8255_MODE MY_DATA ENDS ;代码段的定义 MY_CODE SEGMENT ASSUME START: MOV MOV MOV MOV OUT MOV MOV CS:MY_CODE,DS:MY_DATA AX, MY_DATA DS, AX DX, P8255_MODE AL, 80H DX, AL DX, P8255_A AL, 7FH
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SEGMENT DW DW DW DW 0dc00H 0dc01H 0dc02H 0dc03H ;8255 的 PA 口地址 ;8255 的 PB 口地址 ;8255 的 PC 口地址 ;8255 的控制字口地址

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OUT A1: ROR MOV OUT DELAY: MOV D11: MOV D22: LOOP DEC JNZ JMP MOV INT MY_CODE END

DX, AL AL,1 DX, P8255_A DX, AL SI, 13FFH CX, 9000H D22 SI D11 A1 AX, 4C00H 21H ENDS START ; ;延时结束

;-------------------------------------延时子程序-------------------

;------------------------------------------------------------------

注意:5255 的端口地址具体机子不一样。这是因为 WINXP 的设备是 PNP 的。 (1)可以到 WINXP 目录里查看 PNP 资源。 (2)或者到设备管理器里,察看资 源页。记录第二个 IO 地址项。并修改源程序。 (3)得到的即为 IOY0 的地址, 如 0dc00H。 (4)IOY2 的地址就为 0dc40H。其余类推。 (5)PA 口、PB 口、PC 口、CW 口端口地址连续。既分别对应 0dc00H、0dc01H、0dc02H、0dc03H。

实验程序:
MY_DATA P8255_A P8255_B P8255_C P8255_MODE MY_DATA ;代码段的定义 MY_CODE SEGMENT ASSUME START: MOV MOV MOV MOV CS:MY_CODE,DS:MY_DATA AX, MY_DATA DS, AX DX, P8255_MODE AL, 80H
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SEGMENT DW DW DW DW ENDS 0e000H 0e001H 0e002H 0e003H ;8255 的 PA 口地址 ;8255 的 PB 口地址 ;8255 的 PC 口地址 ;8255 的控制字口地址

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OUT MOV MOV MOV OUT MOV MOV OUT B1: PUSH ROL MOV MOV OUT POP A1: ROR MOV OUT DELAY: MOV D11: MOV D22: LOOP D22 DEC JNZ JMP MOV INT MY_CODE D11

DX, AL DX, P8255_B BL, 0FEH AL,BL DX, AL DX, P8255_A AL, 7FH DX, AL AX BL,1 DX, P8255_B AL,BL DX, AL AX AL,1 DX, P8255_A DX, AL SI, 13FFH CX, 9000H SI ;延时结束 B1 AX, 4C00H 21H ENDS ;

;-------------------------------------延时子程序-------------------

;------------------------------------------------------------------

END START 四. 实验要求 1. 如何实现顺时针循环?如何实现逆时针循环? 答:顺时针:ROR 2. AL,1 逆时针:ROL BL,1 如何改变循环灯的显示速度? 答:MOV SI, 13FFH 改为 MOV SI, 0FFFFH 3. 如何加上 PB 口的代码段?(提示:用 BL 控制) 答:PUSH AX
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ROL MOV MOV OUT POP 4.

BL,1 DX, P8255_B AL,BL DX, AL AX

AL 的初值为 7FH,起什么做作用?ROR AL,01H 指令的功能是什么? 答: 7FH=01111111B,表示端口 C 的 PC 7 为 1,控制字为 01111111。

ROR AL,01H 指令的功能是:实现顺时针循环。 五.实验心得 通过这次试验, 学习了编写汇编源代码,即加上用 BL 控制的 PB 口代码段。 1.ROR 为闭环右移,改为左移 ROL
2. 改变循环灯的显示速度 MOV SI, 13FFH 改为 MOV SI, 0FFFFH

把 13FFH 放在 SI 寄存器中,数字越大速度越慢。

的应用( 实验六 可编程并行接口 8255 的应用(二)
一 . 实验目的 进一步掌握 8255 芯片的工作方式及编程应用。 二 .实验内容 利用开关 K01~K08 控制发光二极管 L1-L8。 具体要求:开关拨上、对应灯亮,开关拨下、对应灯灭。 三 .硬件连线 该模块的 WR、RD 分别连到 ISA 总线接口模块的 IOWR、IORD。 该模块的数据线(AD0~AD7) 、地址线(A0~A7)分别连到 ISA 总线接口 模块的数据线(LAD0~LAD7) 、地址线(LA0~LA7) 。 8255 模块选通线 CE 连到 ISA 总线接口模块的 IOY0。 8255 的 PA0~PA7 连到发光二极管的 K01~K08。 8255 的 PB0~PB7 连到开关 L01~L08。

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四. 程序流程图
设置 8255 控制字

读取 PA 口值 将 PA 口值送 PB 口显示

五 .实验要求 1. 根据流程图写出源程序,并调试通过。

MY_DATA SEGMENT P8255_A DW 0C400H ;8255 的 PA 口地址 P8255_B DW 0C401H ;8255 的 PB 口地址 P8255_C DW 0C402H ;8255 的 PC 口地址 P8255_MODE DW 0C403H ;8255 的控制字口地址 MY_DATA ENDS ;代码段的定义 MY_CODE SEGMENT ASSUME CS:MY_CODE,DS:MY_DATA START: MOV AX, MY_DATA MOV DS, AX MOV DX, P8255_MODE MOV AL, 90H OUT DX, AL WJY: IN XOR MOV OUT JMP MOV DX, AL,DX AL,00H DX,P8255_B DX,AL WJY AX, 4C00H 21H ENDS START P8255_A

MOV INT MY_CODE END
2. 总结实验步骤

连接硬件,测试,依照实验要求将上述程序写入,调试结果。
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3. 描述实验现象 ①开关拨上、对应灯灭,开关拨下、对应灯亮。 ②K01 开关拨上,L08 灯亮;K02 开关拨上,L07 灯亮;其余类推 六. 心得体会 通过本次试验,编程能力进一步增强。 “XOR “XOR AL,00H”是将全灯灭,然后通过拨动开关控制 AL,0FH” 是一半灯亮一般灯灭,然后拨动开关控制。 逆时针:ROL

实现顺时针循环:ROR JMP 无条件转移指令 JMP A1

表示段内间接转移,转移地址的偏移量由 CX 指出

硬件实验总结
硬件实验不同于软件实验,做硬件实验前,必须要对实验中所用到的芯片仔 细的辨别,使用正确规格的芯片。硬件实验中严禁带电插拔,这是任何硬件实验 必须遵守的原则。 硬件实验中需要考虑实际当中的各种干扰因素, 如机器自身故障, 灯泡损坏, 线路接触不良等,这些都必须考虑,不能将实际的硬件实验想象成理想状态下的 硬件。必须理论联系实际,综合考虑。 硬件实验中必须对汇编语言较为熟悉,具备一定的编程能力,鉴于汇编语言 的特点,编程过程中对于所用芯片必须清楚的认识。

岳蕾 080607120 2010-12-7

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